Tài liệu Gt hstp chuong 1 nuoc doc

Chöông I MÔÛ ÑAÀU I. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO : [1] Hoùa sinh coâng nghieäp – Leâ Ngoïc Tuù vaø taäp theå taùc giaû NXB ÑH & THCN, Haø Noäi, 1977. [2] Hoùa sinh hoïc – Phaïm Quoác Thaêng ÑHBK Haø Noäi, 1994. [3] Hoùa sinh hoïc – Phaïm Traân Chaâu NXB Giaùo Duïc, 1997. [4] Hoùa hoïc thöïc phaåm – Leâ Ngoïc Tuù vaø taäp theå taùc giaû NXB KH & KT, Haø Noäi, 1994. [5] Giaùo trình sinh hoùa cô baûn – Ñoàng Thò Thanh Thu Tuû saùch ÑH KHTN, 1999. [6] Giaùo trình sinh hoùa hieän ñaïi – Nguyeãn Tieán Thaéng, Nguyeãn Ñình Huyeân NXB Giaùo Duïc, 1998. [7] II. CHÖÔNG TRÌNH HOÏC HOÙA SINH COÂNG NGHIEÄP : Chöông 1 : Môû ñaàu Chöông 2 : Protein Chöông 3 : Enzym Chöông 4 : Glucid Chöông 5 : Lipid Chöông 6 : Vitamin Chöông 7 : Maøu TP Chöông 8 : Muøi TP III. KHAÙI NIEÄM CHUNG : 1. Ñònh nghóa hoùa sinh hoïc : Töø ban ñaàu, chuùng ta coù ba ngaønh khoa hoïc lôùn ñoù laø: hoùa hoïc, vaät lyù vaø sinh hoïc. - Hoùa hoïc: nghieân cöùu thaønh phaàn hoùa hoïc vaø caùc phaûn öùng xaûy ra cuûa vaät chaát, caû voâ cô laãn höõu cô. - Vaät lyù: nghieân cöùu caùc hieän töôïng cô hoïc xaûy ra vaø nhöõng ñònh luaät chi phoái chuùng. Sinh hoïc: nghieân cöùu veà söï soáng vaø caùc sinh vaät soáng . Ba moân hoïc naøy ñöôïc phaân boá thaønh ba goùc cuûa moät tam giaùc Sinh hoïc Hoùa sinh Sinh lyù Hoùa hoïc Vaät lyù Hoùa lyù - Söï phaùt trieån vaø phoái hôïp giöõa caùc ngaønh khoa hoïc ñaõ laøm phaùt sinh taát yeáu theâm ba ngaønh khoa hoïc trung gian nöõa . Ñoù laø: hoùa lyù , sinh lyù vaø sinh hoùa ( hay hoùa sinh). - Sinh hoùa laø moät ngaønh khoa hoïc treû so vôùi caùc ngaønh khoa hoïc khaùc. Nhöng trong nhöõng naêm gaàn ñaây , sinh hoùa laø moät trong nhöõng ngaønh ñang treân ñaø phaùt trieån . Noù xaâm nhaäp vaø coù öùng duïng moät caùch thieát thöïc vaø hieäu quaû trong nhieàu lónh vöïc khaùc nhau nhö y döôïc, thuù y, noâng laâm , coâng ngheä thöïc phaåm , sinh vaät hoïc…  Ñònh nghóa: Hoùa sinh hoïc laø hoùa hoïc cuûa chaát soáng vaø söï soáng . Noù nghieân cöùu thaønh phaàn , caáu taïo hoùa hoïc vaø tính chaát cuûa caùc chaát soáng ñoàng thôøi nghieân cöùu söï vaän ñoäng cuûa caùc chaát soáng trong quaù trình soáng.  Chaát soáng: cô sôû laø teá baøo , cuõng coù caáu taïo hoùa hoïc nhö nhöõng chaát khaùc, nhöng laïi coù theå phaùt trieån, sinh soâi naûy nôû . Taäp hôïp caùc teá baøo seõ taïo ra vi sinh vaät, thöïc vaät, ñoäng vaät. Con ngöôøi cuõng laø moät cô theå soáng ôû baäc cao nhaát.  Quaù trình soáng: ñoù laø quaù trình trao ñoåi chaát . Cô theå soáng seõ haáp thu caùc chaát dinh döôõng töø beân ngoaøi. Trong cô theå sinh vaät seõ coù söï chuyeån hoùa caùc chaát dinh döôõng ñoù ñeå phaùt trieån vaø thaûi ra moâi tröôøng ngoaøi nhöõng saûn phaåm thöøa cuûa quaù trình chuyeån hoùa. Thí duï: - hít O2 vaø thaûi CO2 : ngöôøi , ñoäng vaät - hít CO2 vaø thaûi O2 : thöïc vaät 2. Ñoái töôïng cuûa Hoùa sinh hoïc : Ñoái töôïng cuûa Hoùa sinh hoïc laø sinh vaät soáng - Hoùa sinh ñoäng vaät - Hoùa sinh thöïc vaät - Hoùa sinh vi sinh vaät Treân moãi ñoái töôïng ta seõ nghieân cöùu hai phaàn: . Tónh hoùa sinh : nghieân cöùu thaønh phaàn caáu taïo cuûa chaát soáng . Ñoäng hoùa sinh: nghieân cöùu söï vaän ñoäng vaø caùc quaù trình xaûy ra trong cô theå soáng ( quaù trình trao ñoåi chaát ) 3. Hoùa sinh coâng nghieäp : Laø öùng duïng Hoùa sinh hoïc vaøo quaù trình cheá bieán caùc saûn phaåm coù nguoàn goác sinh vaät . Ñaëc bieät laø trong lónh vöïc thöïc phaåm. Nhôø Hoùa sinh coù theå phaùt hieän nhöõng nguoàn nguyeân lieäu môùi , tìm ra caùc nguyeân taéc baûo quaûn nguyeân lieäu vaø thaønh phaåm moät caùch toái öu vaø coøn ñeà ra ñöôïc caùc qui trình coâng ngheä saûn xuaát môùi. Thí duï: (1) Tröôùc ñaây , thaønh phaàn protein trong thöïc phaåm phaûi ñöôïc boå sung baèng thòt, caù, ... nhöng hoùa sinh hoïc ñaõ chöùng minh trong ñaäu naønh haøm löôïng protein raát cao do ñoù ñaäu naønh ñaõ trôû thaønh moät nguyeân lieäu môùi cung caáp protein vaø giaûm giaù thaønh saûn phaåm. Ñaëc bieät ñaäu naønh raát caàn thieát trong caùc saûn phaåm thöïc phaåm chay. (2) Trong vieäc baûo quaûn nguyeân lieäu vaø saûn phaåm thöïc phaåm öùng duïng cuûa hoùa sinh caøng bieåu hieän roõ. Baûo quaûn löông thöïc trong kho, ta bieát ñöôïc haït sau thu hoaïch vaãn tieáp tuïc hoâ haáp, thaûi ra CO2 , H2O vaø toûa ra nhieät löôïng , neân ñoáng haït muoán baûo quaûn toát phaûi ñaûo troän thöôøng xuyeân vaø thoâng gioù ñeå haït khoûi bò thoái vaø moïc maàm. Saûn phaåm thöïc phaåm thöôøng hö do bò oxy hoùa, ta bieát vitamin C laø chaát deã bò oxy hoùa, neân noù ñöôïc cho vaøo saûn phaåm thöïc phaåm , vaø seõ bò oxy hoùa tröôùc, do ñoù saûn phaåm thöïc phaåm seõ ñöôïc baûo veä,... (3) Qui trình saûn xuaát nöôùc eùp traùi caây. Trong traùi caây coù pectin laøm dòch quaû nhôùt, eùp xong khoù loïc thu laáy nöôùc quaû, hieäu suaát keùm. Ta ñaõ bieát coù enzym pectinaza thuûy phaân pectin thaønh caùc maïch ngaén do ñoù ta theâm caùc enzim naøy vaøo dòch quaû tröôùc loïc , pectin bò phaân caét , ñoä nhôùt giaûm, deã loïc , hieäu suaát thu hoài cao. (4) Qui trình laøm nöôùc maém. Ñaây laø quaù trình thuûy phaân protein caù thaønh acid amin. Qui trình cuõ lôïi duïng enzym cuûa vi sinh vaät coù saün trong caù ñeå leân men. Nhöng hoùa sinh cho bieát , phaûn öùng leân men laø phaûn öùng do enzym xuùc taùc neân ñaõ ruùt ngaén ñöôïc thôøi gian leân men baèng caùch cho enzym daïng cheá phaåm , thôøi gian seõ giaûm xuoáng töø 1/4 - 1/3 thôøi gian leân men kieåu cuõ. IV. THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC CUÛA SINH VAÄT : 1. Thaønh phaàn nguyeân toá : Cuõng gioáng nhö caùc chaát khaùc, cô theå soáng cuõng ñöôïc caáu taïo töø nhöõng nguyeân toá. Tuy vaäy trong cô theå soáng chæ coù maët khoaûng 30 trong soá 100 nguyeân toá maø ngöôøi ta ñöôïc bieát. Phaân töû löôïng cuûa 30 nguyeân toá ñoù ña soá laø nhoû, trong ñoù 4 nguyeân toá chuû yeáu laø C, H, O, N, khaùc vôùi 4 nguyeân toá chuû yeáu cuûa voû quaû ñaát laø O , Si, Al, Fe . Phaân boá cuûa caùc nguyeân toá naøy khoâng gioáng nhau. - Caùc nguyeân toá ña löôïng : - Nguyeân toá vi löôïng : - Nguyeân toá sieâu vi löôïng: haøm löôïng lôùn hôn 10-5 C, H, O, N, S, P ,Cl, Ca, Na, K, Mg, Fe, Zn. Caùc nguyeân toá naøy chieám khoaûng 99% troïng löôïng cô theå vi sinh vaät. haøm löôïng trong khoaûng 10-8 - 10-5 Cu, Co, Mo, B, F, Cr, I, Mn, Al, Si, Sn, Ni haøm löôïng nhoû hôn 10-8 Hg, Au, U, Ra, Se, Vd Caùc nguyeân toá vi löôïng vaø sieâu vi löôïng chieám khoaûng 1% coøn laïi cuûa cô theå soáng. Cô theå caàn thieát phaûi coù caû nhöõng nguyeân toá nhö treân . Tuy vaäy phaûi ñuùng vôùi haøm löôïng ñoù, neáu khoâng laïi seõ coù haïi, thí duï nhö Hg, Se, Ra, U, ... neáu haøm löôïng taêng cao seõ gaây nhieãm ñoäc cho cô theå. Hg laøm maát khaû naêng sinh saûn, hay laø caùc ñoàng vò phoùng xaï U, Ra seõ taïo ra nhöõng bieán dò khoâng mong muoán nhö sinh quaùi thai hoaëc taïo ra nhöõng chöùng beänh nan y nhö ung thö, ... 2. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa chaát soáng: Trong cô theå soáng thaønh phaàn chuû yeáu laø nöôùc. - Nöôùc: chieám 60 - 80 % troïng löôïng cô theå, laø moät thaønh phaàn raát quan troïng trong cô theå soáng ( seõ ñöôïc trình baøy trong moät phaàn rieâng). Chaát khoâ : chieám 20 – 40% troïng löôïng cô theå Chaát khoâ bao goàm taát caû caùc chaát khaùc ngoaøi nöôùc. Ñoù laø caùc chaát höõu cô, voâ cô, caùc nguyeân toá vi löôïng, sieâu vi löôïng. - + Nguyeân toá vi löôïng, sieâu vi löôïng : ñaõ noùi ôû treân + Hôïp chaát voâ cô : Chieám 2 – 6% chaát khoâ, thöôøng ôû daïng muoái nhö muoái Ca , Na, K , Cl - , PO43-, hoaëc ôû daïng acid HCl (ôû daï daøy). Maëc duø chieám haøm löôïng nhoû nhöng hôïp chaát voâ cô coù vai troø raát quan troïng trong hoaït ñoäng soáng cuûa sinh vaät. Chuùng coù hai chöùc naêng chính: (1) Chöùc naêng caáu truùc caùc chaát soáng (2) Chöùc naêng ñieàu hoøa caùc hoaït ñoäng soáng. Thí duï: (1) Canxi , photpho: taïo khung xöông. Tyû leä Ca/P phaûi ñöôïc coá ñònh, khoâng theå taêng giaûm. Khi thieáu Ca daãn ñeán caáu truùc xöông khoâng vöõng chaéc, raêng cuõng deã gaõy, ñau nhöùc xöông. Khi dö Ca laïi daãn ñeán xöông bò doøn, deã gaõy , neáu cô theå khoâng chuyeån hoùa heát ñöôïc Ca seõ ñoïng laïi thaønh gai treân coät soáng gaây ra beänh gai coät soáng. Fluor : taïo ngaø raêng , men raêng. Thieáu fluor lôùp ngaø, men raêng bò moûng ñi, vi sinh vaät gaây saâu raêng deã xaâm nhaäp böùc töôøng thaønh baûo veä raêng vaø gaây saâu raêng (2) Zn: coù aûnh höôûng ñeán hormon Insulin( thieáu Insulin seõ gaây ra beänh böôùu coå) Cu: tham gia vaøo thaønh phaàn caùc enzym oxy hoùa Duy trì caân baèng acid/baz trong caùc moâ teá baøo, dòch baøo, taïo aùp suaát thaåm thaáu caàn thieát ñeå tieán haønh chuyeån hoùa. + Hôïp chaát höõu cô: Ñaây laø thaønh phaàn chính cuûa chaát khoâ, goàm : protein, lipid, glucid, enzym, vitamin, , hormon…Söï phaân boá caùc chaát naøy khaùc nhau giöõa ñoäng vaät vaø thöïc vaät Hôïp chaát höõu cô Protein Glucid Lipid Acid nucleic Ñoäng vaät 70% < 5% 10% 15% Thöïc vaät < 5% 50 - 70%  25% 10% V. NÖÔÙC VAØ VAI TROØ CUÛA NÖÔÙC TRONG CÔ THEÅ : 1. Vai troø cuûa nöôùc trong cô theå : Coù 7 vai troø, chöùc naêng cuûa nöôùc: 1) Tham gia vaøo thaønh phaàn caáu truùc cuûa teá baøo : Nöôùc coù theå lieân keát vôùi caùc chaát keo ( polime sinh hoïc) taïo daïng hydrat hoùa taïo neân dung dòch keo . Dòch keo laø thaønh phaàn chính cuûa teá baøo. 2) Dung moâi: Nuôùc laø dung moâi hoøa tan caùc chaát trong cô theå vì caùc chaát trong cô theå ñeàu deã hoøa tan vaøo nöôùc vaø laø moâi tröôøng ñeå xaûy ra caùc phaûn öùng hoùa hoïc. 3) Tham gia vaøo caùc phaûn öùng hoùa hoïc trong cô theå : Coù nhieàu phaûn öùng sinh hoïc caàn ñeán nöôùc nhö moät chaát tham gia phaûn öùng : phaûn öùng thuûy phaân , phaûn öùng hydrat hoùa , phaûn öùng oxy hoùa khöû sinh hoïc. 4) Vaän chuyeån: Nhôø tính chaát deã hoøa tan trong nöôùc cuûa caùc chaát , nöôùc ñoùng vai troø vaän chuyeån caùc chaát ñeán caùc cô quan caàn thieát. 5) OÅn ñònh nhieät: Nöôùc giöõ nhieäm vuï ñieàu hoøa thaân nhieät vaø oån ñònh nhieät cho cô theå. Thaân nhieät cuûa moãi loaøi sinh vaät coù khaùc nhau chuùt ít nhöng luùc naøo cuõng phaûi khoâng thay ñoåi. Thaân nhieät cuûa con ngöôøi laø 37 0C . Nöôùc nhôø khaû naêng deã bay hôi neân coù khaû naêng giaûm nhieät ñoä cho cô theå. 6) OÅn ñònh pH: Do tính ñieän ly yeáu, nöôùc giöõ vai troø cuûa moät chaát ñeäm oån ñònh pH ôû pH trung bình. 7) Baûo veä: Coù hai coâng vieäc : + Baûo veä caùc teá baøo , moâ , caùc cô quan , khôùp xöông nhôø phaàn ñeäm nöôùc ôû caùc gian baøo , dòch baøo vaø giöõa caùc teá baøo coù taùc duïng traùnh caùc va chaïm cô hoïc + Qua söï trao ñoåi maø cô theå seõ ñaøo thaûi ñöôïc caùc chaát dö thöøa, caën baõ , chaát ñoäc vaø vi sinh vaät coù haïi ra khoûi cô theå. Moïi bieåu hieän ñaëc tröng cho söï soáng coù theå roái loaïn khi löôïng nöôùc trong teá baøo giaûm tôùi möùc nhaát ñònh , vaø coù theå daãn ñeán caùi cheát khi löôïng nöôùc maát hôn 12 % so vôí troïng löôïng cô theå. Ñaõ coù thí nghieäm cho thaáy raèng moät ngöôøi khoûe maïnh coù theå nhòn aên ñeán 40 ngaøy neáu vaãn ñöôïc uoáng nöôùc , nhöng neáu khoâng ñöôïc uoáng nöôùc thì chöa tôùi 10 ngaøy ñaõ cheát. Thieáu nöôùc seõ nguy hieåm ñeán tính maïng hôn thieáu aên . 2. Hoaït tính cuûa nöôùc : (aw : water activity) Moãi chaát loûng ñeàu coù moät aùp suaát hôi baõo hoøa , nöôùc vaø dung dòch nöôùc cuõng vaäy. Tuy nhieân aùp suaát hôi cuûa dung moâi nguyeân chaát (nöôùc ) khaùc vôùi aùp suaát hôi cuûa dung dòch vì coù söï töông taùc giöõa caùc phaân töû dung moâi vôùi caùc phaân töû chaát hoøa tan neân khaû naêng bay hôi nöôùc keùm hôn . Trong moät loaïi thöïc phaåm baát kyø , luoân coù moät löôïng nöôùc nhaát ñònh do ñoù seõ coù moät aùp suaát hôi cuûa nöôùc . Ta goïi P0 : aùp suaát hôi cuûa dung moâi nöôùc nguyeân chaát P : aùp suaát hôi cuûa nöôùc trong dung dòch n : soá phaân töû gam chaát hoøa tan N : soá phaân töû gam dung moâi Bieåu thöùc Raoult ñeå tính hoaït tính nöôùc seõ laø : n N n P0  P P n   P0 P0 N n P0  P  P0  1 P n  P0 N  n P n  1 P0 N n P N  P0 N  n Treân ñaây laø coâng thöùc tính hoaït tính nöôùc. Hoaït tính nöôùc laø tæ soá aùp suaát hôi cuûa dung dòch vaø dung moâi. Trong thöïc teá P < P0 neân aw < 1 Döïa vaøo coâng thöùc tính hoaït tính cuûa nöôùc ta coù nhaän xeùt : hoaït tính nöôùc khoâng phaûi laø ñoä aåm nhöng lieân quan tæ leä vôùi ñoä aåm. Ñoä aåm : (kí hieäu W) laø haøm löôïng nöôùc coù trong thöïc phaåm. Ñôn vò tính : % nuôùc trong toaøn boä khoái luôïng saûn phaåm thöïc phaåm Hoaït tính nöôùc : kí hieäu laø aw , khoâng coù ñôn vò tính . Hoaït tính nöôùc lieân heä vôùi ñoä aåm nhö sau: aw W% 1 100 Ñaõ tæ leä vôùi nhau taïi sao khoâng duøng ñoä aåm ñeå tính toaùn maø laïi duøng ñeán khaùi nieäm hoaït tính nöôùc ? Bôûi vì coù nhieàu phöông phaùp ño aùp suaát maø khoâng thay ñoåi tính chaát saûn phaåm thöïc phaåm hôn ño ñoä aåm. Ñoàng thôøi ngöôøi ta ñaõ thieát laäp ñöôïc moái quan heä giöõa vaän toác caùc phaûn öùng thuûy phaân, vaän toác phaùt trieån vi sinh vaät, töùc laø vaän toác gaây hö hoûng thöïc phaåm vôùi hoaït tính nöôùc . ( veõñoà thò )  Ta nhaän xeùt thaáy hoaït tính nöôùc caøng thaáp thì vaän toác caùc phaûn öùng gaây hö hoûng thöïc phaåm caøng thaáp, do ñoù thöïc phaåm caøng ít bò bieán ñoåi . Tuøy moãi loaïi thöïc phaåm, ta caàn xaùc ñònh ñöôïc chæ soá a w tôùi haïn, laø aw maø thöïc phaåm coù theå baûo quaûn ñöôïc . Muoán baûo quaûn toát loaïi thöïc phaåm ñoù , ta phaûi ñöa a w xuoáng döôùi chæ soá aw tôùi haïn.  Ñeå giaûm hoaït tính nöôùc trong baûo quaûn thöïc phaåm ta coù hai caùch : (1) Saáy: ñaây laø caùch coå ñieån, naâng nhieät ñoä leân laøm bay hôi nöôùc . Tuy nhieân khoâng phaûi saûn phaåm naøo cuõng coù theå gia nhieät ñöôïc , nhieät ñoä seõ laøm thay ñoåi chaát löôïng saûn phaåm . (2) Boå sung caùc chaát coù khaû naêng hydrat hoùa cao: caùc chaát naøy seõ giöõ laáy löôïng nöôùc töï do laøm aw giaûm xuoáng . 3. Caùc daïng toàn taïi cuûa nöôùc : Caùc loaïi vaät lieäu aåm ( chuû yeáu laø caùc saûn phaåm thöïc phaåm ) ñöôïc chia laøm 3 loaïi : (1) Theå keo: Khi saáy khoâ bò co theå tích , vaãn ñaøn hoài ñöôïc coù nghóa laø khi ngaâm trôû laïi vaøo nöôùc , noù seõ huùt nöôùc vaø trôû laïi hình daïng ban ñaàu : gelatin, adao, agar, … (2) Theå xoáp: Neáu khöû nöôùc vaãn giöõ theå tích cuõ, khoâng bieán daïng, nhöng nöôùc thoùat ra seõ taïo loã troáng laøm vaät lieäu trôû neân doøn, xoáp, deã nghieàn : than , goã, … (3) Theå keo xoáp: Khi khöû nöôùc, noù coù tính chaát cuûa caû hai theå treân, töùc laø vöøa ñaøn hoài vöøa giöõ hình daïng , ña soá thöïc theå sinh hoïc ñeàu ôû theå naøy nhö thòt, caù, rau, … 4. Caùc kieåu lieân keát cuûa nöôùc : Nöôùc trong vaät lieäu aåm toàn taïi 3 kieåu lieân keát : lieân keát hoùa hoïc, lieân keát hoùa lyù vaø lieân keát vaät lyù. (1) Lieân keát hoùa hoïc: Bao goàm: Lieân keát ion : Ca(OH)2 = Ca2+ + 2 OH – Glucid: hydratcacbon, trong phaân töû coù nhieàu nhoùm OH CH2OH OH H O H H OH H OH Lieân keát phaân töû: Do caáu truùc phaân töû , taïo ra caùc lieân keát vôùi caùc phaân töû nöôùc , thí duï CuSO4 . 5 H2O , hay caùc loaïi protein, acid nucleic hydrat hoùa. Nöôùc trong lieân keát hoùa hoïc beàn vaø khoâng maát ñi trong quaù trình xöû lyù, chieám khoaûng 4-6% löôïng nöôùc . (Ta coù theå hình dung nöôùc vôùùi lieân keát hoùa hoïc gioáng nhö ta vôùi quan heä gia ñình: cha, meï, anh, chò, em, duø nhö theá naøo thì moái quan heä ñoù cuõng khoâng thay ñoåi). (2) Lieân keát hoùa lyù : Bao goàm: Nöôùc haáp phuï: Do baûn chaát hoùa hoïc cuûa caùc chaát soáng ña soá laø polime, coù tröôøng löïc phaân töû lôùn hôn nöôùc neân deã haáp phuï nöôùc leân beà maët phaân töû cuûa mình hình thaønh moät lôùp nöôùc hydrat hoùa . nöôùc haáp phuï cuõng khaù beàn vöõng , muoán taùch caàn phaûi coù moät naêng löôïng naøo ñoù . (Lieân keát naøy gioáng nhö moái quan heä vôï choàng trong gia ñình , coù vöõng chaéc nhöng vaãn coù theå taùch ra ñöôïc, vaø phaûi coù nguyeân nhaân vaø phaûi qua vieäc ra toøa xin ly hoân). Nöôùc thaåm thaáu keát caáu: ÔÛ ñaây coù khaùi nieäm maøng baùn thaám, do caùc chaát soáng goàm caùc ñaïi phaân töû polime sinh hoïc vaø caùc tieåu phaân töû ( phaân töû löôïng nhoû) , caùc chaát polime seõ keát hôïp vôùi nhau hình thaønh caáu truùc maïng gel , gioáng nhö nhöõng maïng löôùi, nöôùc seõ vaøo caùc loã hoång treân maïng , laáp ñaày chuùng , goïi laø nöôùc thaåm thaáu laø do nöôùc vaøo maïng ñöôïc vì söï cheânh leäch aùp suaát thaåm thaáu. Nöôùc thaåm thaáu taïo ra daïng keo cuûa vaät lieäu do doù deã bò khöû hôn . (Neáu hình dung nhö treân ta thaáy nöôùc thaåm thaáu gioáng nhö moái quan heä baïn beø , coù theå maát ñi deã hôn caû moái quan heä vôï choàng, tuy vaäy cuõng caàn coù moät naêng löông ñeå böùt noù ra. Moái quan heä baïn beø cuõng gioáng nhö theå keo, khi giaän laø böùt ra nhöng roài cuõng coù theå laøm baïn laïi nhö cuõ . töông töï vôùi theå keo khi saáy thì maát nöôùc , khi ngaâm laïi vôùi nöôùc thì laïi tröông ra nhö cuõ). Vaäy lieân keát hoùa lyù cuûa nöôùc bao goàm nöôùc haáp phuï vaø nöôùc thaåm thaáu keát caáu . löôïng nöôùc naøy chieám khoaûng 10 - 25% toång löôïng nöôùc trong vaät lieäu, tuy caàn naêng löôïng ñeå taùch ra nhöng deã taùch hôn löôïng nöôùc lieân keát hoùa hoïc . (3) Lieân keát vaät lyù : Löôïng nöôùc ôû daïng lieân keát naøy chieám 70 - 80% haøm löôïng nöôùc toång coäng . löôïng nöôùc naøy raát deã taùch ra trong quaù trình saáy . Ñoù laø nöôùc ôû daïng töï do.  Nöôùc trong mao quaûn: Do cheânh leäch aùp suaát thuûy tónh nöôùc töï do beân ngoaøi seõ bò huùt vaøo caùc oáng mao daãn .  Nöoùc thaám öôùt beà maët: Nöôùc cô hoïc , laø löôïng nöôùc dö bao phuû toaøn boä beà maët vaät lieäu , ñaây chính laø dung moâi cuûa caùc dung dòch nöôùc . Cuõng vôùi loái so saùnh nhö nhöõng phaàn treân thì ñaây laø moái quan heä tieáp xuùc haøng ngaøy. Moãi ngaøy, chuùng ta tieáp xuùc vôùi raát nhieàu ngöôøi khi laøm vieäc vui chôi, khoâng coù moät quan heä raøng buoäc naøo vaø raát deã queân ñi. Noùi toùm laïi , nöôùc toàn taïi trong cô theå cuõng nhö trong vaät lieäu thöïc phaåm ôû 3 daïng lieân keát . Daïng lieân keát beàn vöõng nhaát laø lieân keát hoùa hoïc , sau ñoù ñeán lieân keát hoùa lyù. Nöôùc ôû caû hai daïng naøy seõ tham gia vaøo caùc phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra trong cô theå. Nöôùc ôû daïng lieân keát vaät lyù chieám phaàn lôùn löôïng nöôùc , thöôøng laø dung moâi hoøa tan. Chính löôïng nöôùc ôû traïng thaùi lieân keát hoùa lyù vaø vaät lyù laø nguyeân nhaân chính gaây hö hoûng saûn phaåm thöïc phaåm . Thí duï :  Caùc saûn phaåm daïng gel nhö confiture , möùt ñoâng, caùc daïng baùnh boät mì, keát caáu chính laø daïng nöôùc lieân keát hoùa lyù vaøo caùc maïng polime. Neáu löôïng nöôùc naøy bò taùch ra, seõ xaûy ra hieän töôïng chaûy nöôùc , taùch lôùp, hö hoûng saûn phaåm .  Löôïng nöôùc töï do ( lieân keát vaät lyù) quyeát ñònh hoïat tính nöôùc , neáu löôïng nöôùc naøy cao thì aw seõ lôùn, toác ñoä caùc phaûn öùng phaân huûy saûn phaåm cuõng nhö toác ñoä phaùt trieån cuûa caùc loïai vi sinh vaät gaây hö hoûng seõ taêng leân. 5. Söï trao ñoåi nöôùc :  Trong cô theå ngöôøi nöôùc chieám 65 - 70 % khoái löôïng cô theå , töùc laø moät ngöôøi naëng 70 kg thì trong ñoù 50 kg laø nöôùc . Nöôùc toàn taïi chuû yeáu taïi baép thòt , da , gan. Löôïng nöôùc trong cô theå treû raát cao vaø coù xu theá giaûm daàn trong quaù trình tröôûng thaønh cuûa cô theå.  Cô theå ngöôøi thöôøng xuyeân thöïc hieän quaù trình trao ñoåi nöôùc vôùi moâi tröôøng xung quanh. Moät maët nöôùc ñöôïc haáp thu töø moâi tröôøng ngoaøi , maët khaùc laïi baøi tieát töø cô theå ra moâi tröôøng xung quanh .  Trong ñieàu kieän thöôøng , nhu caàu nöôùc cuûa moät ngöôøi laø 2,5 lít moãi ngaøy (35g/kg theå troïng). Nhu caàu naøy coù theå thay ñoåi tuøy söï thay ñoåi cuûa moâi tröôøng , vaø söï trao ñoåi chaát cuûa cô theå. Thí duï khi phaûi vaän ñoäng nhieàu nhu caàu nöôùc leân ñeán 4 lít/ngaøy, hay nhieät ñoä khoâng khí taêng thì cô theå caàn 3.5 lít/ngaøy. Treû sô sinh coù theå caàn 140g/kg theå troïng ( gaáp 4 laàn ngöôøi lôùn).  Ñoäng vaät vaø con ngöôøi boå sung nöôùc töø thöùc uoáng vaø thöùc aên. Thí duï trong 2.5 lít nöôùc caàn moãi ngaøy thì 1 lít töø nöôùc uoáng , 1.2 lít töø thöùc aên vaø 0.3 lít trong caùc phaûn öùng noäi sinh töø cô theå. Qua tính toaùn, khi oxy hoùa 100g protein taïo 41ml nöôùc , 100g glucid taïo 55ml nöôùc , 100g lipid taïo 107ml nöôùc .  Sau khi vaøo cô theå, nöôùc ñöôïc chuyeån nhanh tôùi töøng moâ teá baøo nhôø heä thoáng tuaàn hoaøn. Sau ñoù taïi caùc cô quan nöôùc ñoåi môùi vaø baøi xuaát ra ngoaøi. Trong ñieàu kieän thöôøng ngaøy, cô theå baøi xuaát 2.5 lít nöôùc trong ñoù 50% qua thaän (nöôùc tieåu), 13% qua phoåi(hoâ haáp), phaàn coøn laïi khoaûng 32% seõ baøi tieát qua da (moà hoâi). Tæ leä naøy thay ñoåi raát lôùn tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän beân ngoaøi. Thí duï: Khi laøm vieäc trong phaân xöôûng gia coâng noùng thì löôïng maát qua da laø chuû yeáu (6 – 10 lít/ngaøy) Khi thôøi tieát laïnh, khoâng xuaát moà hoâi ñöôïc thì löôïng nöôùc baøi tieát qua thaän seõ chieám phaàn lôùn.  Löôïng nöôùc caàn duøng ñöôïc ñieàu chænh bôûi heä thaàn kinh trung öông. Vieäc taêng aùp suaát thaåm thaáu cuûa maùu vaø baïch huyeát seõ gaây neân nhöõng kích thích phaûn xaï ôû ñaïi naõo vaø gaây ra caûm giaùc khaùt. Vieäc baøi tieát nöôùc cuõng ñöôïc kieåm tra bôûi heä thaàn kinh trung öông vaø caùc tuyeán noäi tieát.